Neverovatno otkriće: Vreme i prostor isprepleteni oko mrtve zvezde, Ajnštajn je bio u pravu

Način na koji se prostor i vreme kovitlaju u kosmičkom vrtlogu oko mrtve zvezde potvrdili su još jedno predviđanje iz Ajnštajnove teorije relativnosti, utvrdila je nova studija. Pretpostavke se odnose na fenomen poznat pod nazivom „povlačenje okvira“ ili Lens-Tiringov efekat. Prema ovom fenomenu, prostor i vreme će se uskomešati oko masivnog, rotirajućeg tela. To je slično kao kad biste Zemlju stavili u med, koji bi se izuvijao dok bi se ona okretala.

Satelit je uočio povlačenje okvira u gravitacionom polju oko Zemlje, ali njegov efekat je neverovatno mali i zbog toga ga je teško izmeriti. Objekti sa većom masom i jačim gravitacionim poljem, kao što su beli patuljci i neutronske zvezde, bolji su za proučavanje ovog fenomena.

Preporučujemo

Naučnici su se zato fokusirali na PSR J1141-6545, minijaturnu neutronsku zvezdu, koja je ima masu za 27 odsto veću od Sunčeve. Ona je udaljena od 10.000 do 25.000 svetlosnih godina od Zemlje i nalazi se u sazvežđu Muve, koje je blizu poznatog sazvežđa Južni krst.

Ovaj pulsar je neutronska zvezda koja se toliko brzo vrti oko svoje ose da emituje radio-talase sa magnetskih polova. Neutronske zvezde su ostaci zvezda koje su umrle u eksplozijama poznatim pod nazivom supernove. Gravitacija ovih ostataka je toliko jaka da lomi protone i elektrone kako bi stvorila neutrone.

PSR J1141-6545 kruži oko belog patuljka koji ima istu masu kao naše Sunce. Beli patuljci su izrazito gusta jezgra mrtvih zvezda, veličine Zemlje, koja ostaju nakon što zvezde srednje veličine istroše svoje gorivo i zbace spoljašnje slojeve. Naše Sunce će jednog dana postati beli patuljak, kao i više od 90 odsto zvezda u našoj galaksiji.

Pulsar kruži oko belog patuljka brzom orbitom – obiđe ga za manje od pet sati – kovitlajući se kroz prostor brzinom od milion kilometara na čas, na udaljenosti koja je neznatno veća od prečnika našeg sunca, tvrdi Vivek Venkatraman Krišnan, vodeći naučnik studije i astrofizičar sa Instituta Maksa Planka za radio-astronomiju u Bonu u Nemačkoj.

Istraživači su tokom 20 godina merili pulseve koji sa ovog pulsara dođu do Zemlje sa velikom preciznošću, što im je omogućilo da uoče dugoročno zanošenje u načinu na koji pulsar i beli patuljak orbitiraju jedan oko drugog.

Pošto su eliminisali druge moguće uzroke ovog zanošenja, naučnici su zaključili da se radi o povlačenju okvira – način na koji je beli patuljak, koji se brzo okretao, vukao vreme i prostor izazvao je vremenom promenu pulsarove orbite. Na osnovu nivoa povlačenja okvira, istraživači su izračunali da se beli patuljak okrene oko svoje ose 30 puta u roku od sat vremena.

Prethodna istraživanja ukazivala su na to da se beli patuljak formirao pre pulsara u ovom binarnom sistemu. Jedno od predviđanja takvog teoretskog modela je da je, pre nego što je pulsar nastao tokom supernove, predak pulsara prolio ogromnu količinu materije (veličine 20.000 Zemalja) na belog patuljкa u periodu od 16.000 godina, pojačavajući tako njegovu brzinu okretanja.

- Sistemi kao što je PSR J1141-6545, gde je pulsar mlađi od belog patuljka, veoma su retki. Ovaj slučaj potvrđuje davnašnju hipotezu o nastanku binarnih sistema, koja je predložena pre više od dve decenije – kaže Krišnan.

(V. T.)